Les outils graphiques d expression pour l analyse fonctionnelle des systèmes Domaine d application Représentation conventionnelle des systèmes

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Section : S Option : Sciences de l’ingénieur Discipline : Génie Électrique
Les ou t il s g r a p h i q u e s d ’ e xp r e s si o n
p o u r l ’ a n a l yse f o n ct i o n n e l l e d e s sys t è m e s
Domaine d’application :
Représentation conventionnelle des systèmes Type de document : Travaux Dirigés Classe : Première Date :
L’objectif de ce TD est de découvrir les différents moyens d’expression et les différents graphiques utilisés en
analyse fonctionnelle. Durant ce TD vous allez découvrir plusieurs graphiques utilisés en analyse fonctionnelle, et
vous répondrez aux questions directement sur les feuilles de l’énoncé qui ne sont pas des feuilles de
brouillon, et qui vous serviront de document de référence par la suite.
I – Différence entre un produit et un système
Commençons par rappeler la définition d’un besoin :
Le besoin est une nécessité ou un désir éprouvé par un utilisateur.
I – 1 – Complétez la phrase suivante donnant la définition d’un produit. Vous utiliserez les mots répondre,
produit, utilisateur, besoin et disposition, et vous veillerez à ce que votre phrase ait un sens :
Un ………………………, c’est ce qui est mis à la ……………………… d’un ………………………
pour ……………………… à un ……………………….
Il existe 2 types de produits :
• les produits dit « techniques », utilisant plusieurs sciences de l’ingénieur, que l’on appelle aussi des
systèmes
• les produits « non techniques », appelés simplement des produits
Pour chacun des produits ci-dessous, indiquez s’il s’agit d’un système ou pas en cochant la case
correspondante, et donnez le besoin auquel il répond :
Nom du produit Type de produit Besoin auquel répond le produit
une fourchette
ce produit est un système
ce produit n’est pas un système
des chaussures
ce produit est un système
ce produit n’est pas un système
un four électrique
ce produit est un système
ce produit n’est pas un système
un sachet en plastique
ce produit est un système
ce produit n’est pas un système
un passage à niveau
ce produit est un système
ce produit n’est pas un système
une brosse à dents
ce produit est un système
ce produit n’est pas un système
une navette spatiale
ce produit est un système
ce produit n’est pas un système
une éolienne
ce produit est un système
ce produit n’est pas un système
un crayon
ce produit est un système
ce produit n’est pas un système
une cassette vidéo
ce produit est un système
ce produit n’est pas un système
L’analyse fonctionnelle s’applique aussi bien à un produit qu’à un système.

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II – Qu’est-ce que l’analyse fonctionnelle d’un produit ?
L’analyse fonctionnelle d’un produit (ou d’un système) consiste à décrire le rôle et le fonctionnement du produit,
en se posant les 3 questions fondamentales suivantes :
• Pourquoi et pour qui le produit a-t-il été inventé ?
• Quels sont les liens entre le produit et son environnement ?
• Quelles solutions techniques ont été retenues pour réaliser le produit ?
Pour répondre à ces questions, on peut utiliser différents moyens d’expression écrite :
• du texte
• des images
• des tableaux
• des graphiques
• des photos
• des croquis
• des synoptiques
• etc.
Pour normaliser la communication écrite entre les différents acteurs d’un produit (le concepteur, l’utilisateur, le
technicien, le commercial, etc.), un graphique particulier a été mis au point pour répondre à chacune des 3
questions fondamentales. Il existe donc 3 graphiques différents, répondant chacun à une question précise ;
nous allons découvrir ces 3 outils d’expression à travers ce TD.
III – 1
ère
question fondamentale : Pourquoi et pour qui le produit a-t-il été inventé ?
Cette 1
ère
question va nous permettre de trouver :
• la fonction globale du système (Pourquoi le système a-t-il été inventé ?)
• la matière d’œuvre du système (Sur quoi le système agit-il ?)
• l’utilisateur privilégié du système (A qui le système rend-il service ?)
On présente les réponses à ces 3 questions sous la forme du graphique suivant, appelé un diagramme « bête à
cornes »
:
A qui rend-il
service ? Sur quoi agit-il ?
Nom du
produit
Dans quel but ?
Diagramme « bête à cornes » d’un produit
Le diagramme « bête à cornes » permet de représenter graphiquement l’expression du besoin. Voyons des
exemples de diagrammes « bête à cornes » , à travers 4 produits différents.

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Voici par exemple le diagramme « bête à cornes » d’un
appareil photo :
Rend service au
photographe Agit sur une photo
Appareil photo
Dans le but de prendre une photo
Diagramme « bête à cornes » d’un appareil photo
III – 1 –
A partir des informations fournies par
le diagramme « bête à cornes »
de l’appareil
photo, répondez aux 4 questions suivantes :
A quel produit ce diagramme « bête à cornes »
fait-il référence ?
…………………………………………………………
A qui le produit rend-il service ?
…………………………………………………………
Sur quoi le produit agit-il ?
…………………………………………………………
Dans quel but le produit a-t-il été inventé ?
…………………………………………………………
III – 2 – Nous allons maintenant dessiner le diagramme « bête à cornes » d’un distributeur automatique de
boissons. Il faut commencer par se poser 4 questions sur le produit. Reliez ci-dessous chaque question posée
à sa réponse :
Questions à se poser :
Réponses :
Quel est le produit étudié ici ? • • des boissons
A qui le produit rend-il service ? • • distribuer des boissons
Sur quoi le produit agit-il ? • • un distributeur automatique de boissons
Dans quel but le produit a-t-il été inventé ? • • une personne qui a soif
III – 3 – Complétez ci-dessous le diagramme « bête à cornes » du distributeur automatique de boissons :
Diagramme « bête à cornes » du distributeur automatique de boissons
Bouton MENTHE
Bouton CASSIS
Distributeur
automatique
de boissons
Introduction des pièces
Rendu de la monnaie
Distribution
de la
boisson
MENTHE : 0,2 €
CASSIS : 0,5 €
Synoptique du distributeur de boissons
III – 4 – Réfléchissons maintenant au diagramme « bête à cornes » d’une station automatique de lavage de
voitures. Reliez, sur la page 4, chacune des 4 questions posées à sa réponse. Attention, il vous est proposé 8
réponses, mais seulement 4 d’entres elles sont à utiliser.

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Questions à se poser : Réponses proposées :
• l’eau
Quel est le produit étudié ici ? •
• le mécanicien
• laver la voiture
A qui le produit rend-il service ? •
• le produit de lavage
• une station automatique de lavage
Sur quoi le produit agit-il ? •
• le garagiste
• la voiture
Dans quel but le produit a-t-il été inventé ? •
• l’automobiliste
III – 5 – Complétez ci-dessous le diagramme « bête à cornes » de la station automatique de lavage :
Diagramme « bête à cornes » de la station automatique de lavage
Synoptique de la station automatique de lavage
III –6 – Un oblitérateur de tickets d’autobus est un appareil permettant au voyageur de composter son ticket
lorsqu’il monte dans le bus. Quand un voyageur insère son ticket dans l’oblitérateur, la machine perce un trou
dans le billet afin de le valider. Nous allons dessiner le diagramme « bête à cornes » d’un oblitérateur de tickets
d’autobus. Complétez le tableau suivant, en écrivant les 4 questions qu’il faut se poser avant de dessiner un
diagramme « bête à cornes » , et inscrivez vos réponses en face de chaque question :
Questions à se poser Réponse dans le cas de l’oblitérateur
III – 7 – Complétez le diagramme « bête à cornes » de l’oblitérateur de tickets d’autobus :
Diagramme « bête à cornes » de l’oblitérateur de tickets d’autobus

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IV – 2
ème
question fondamentale : Quels sont les liens entre le produit et son environnement ?
Cette 2
ème
question va nous permettre de trouver :
• les fonctions de service du produit
• les différents éléments présents dans l’environnement du produit
On appelle fonctions de service d’un produit, les différentes fonctions attendues du produit. Pour trouver les
différentes fonctions de service d’un produit, il faut se poser la question suivante :
Quelles tâches le produit doit-il effectuer pour répondre au besoin ?
IV – 1 – Exemple avec un passage à niveau automatique :
Le besoin que l’on avait le jour où on a inventé le passage à niveau automatique était la protection de la
traversée des voies. La fonction globale d’un passage à niveau automatique est donc « protéger
automatiquement la traversée des voies ». Mais pour réaliser cette fonction (c’est-à-dire pour répondre
au besoin pour lequel le passage à niveau a été inventé), le système doit être capable d’effectuer les 4 tâches
suivantes :
• FS1 : détecter la proximité d’un train
• FS2 : avertir l’automobiliste de la proximité d’un train (par un signal sonore et lumineux)
• FS3 : actionner les barrières
• FS4 : protéger les automobilistes contre les collisions avec les trains
Ces 4 tâches que doit réaliser le passage à niveau sont appelées les fonctions de service du système. On
les note FS1 à FS4 (FS signifiant Fonction de Service).
Quels sont les différents éléments présents dans l’environnement du système passage à niveau automa-
tique ? Il s’agit des 3 éléments suivants :
• l’automobiliste
• le train
• les barrières
Comme le montre le diagramme suivant, appelé diagramme « pieuvre », chaque fonction de service du
système met en relation, avec le système, 1 ou 2 éléments de l’environnement :
Passage à
niveau
automatique
l'automobiliste
les barrières le train
FS3
FS2
FS1
FS4
Diagramme « pieuvre » du passage à niveau automatique
En utilisant les informations données par le diagramme « pieuvre » du passage à niveau automatique, complétez
les phrases suivantes :
• La fonction de service ……… met en relation le système avec les barrières.
• La fonction de service FS2 met en relation le système avec ……………………………….